Balancier Mercure

[jdg]

Bonjour,

Sur une pendule de "notaire" Brocot j'aimerais remplacer les ampoules Mercure par des tubes chromés dans lesquelles j'insererai une rondelle polyéthylène de 10 mm d'epaisseur surmontée
D'un cylindre de plomb de 55 mm de hauteur afin de rétablir la compensation thermique .

Quand pensez-vous ?

Cordialement

 

[RacingMat]

la quantité de mercure là-dedans... je comprends que tu veuilles les remplacer
c'est une catastrophe écologique ambulante mobile

Quand pensez-vous ?

Le matin, le midi aussi, le soir souvent et malheureusement la nuit aussi et ça m'empêche de dormir

 

[coredump]

Tant qu'il reste dans les ampoules ce n'est pas un soucis, c'est même pire si on le remplace car il faut s'en débarrasser proprement...
C'était quoi la justification du mercure dans ce montage? Meilleure precisio?

 

[effix]

Bonjour,
compensation thermique, la balancier s'allonge sous l'effet de la température mais le mercure se dilate ainsi le centre de gravité ne se déplace pas
@+
Xavier

 

[RacingMat]

sur wikipedia :
La période du balancier est liée à la longueur de la tige. Plus il est long plus le battement est lent. Il en résulte que lors d'un changement de température, la période se modifie, modifiant la mesure du temps. Pour parer à cet inconvénient, certaines horloges perfectionnées utilisent un balancier avec réservoirs de mercure, dont la dilatation compense celle de la tige du balancier en maintenant le centre de gravité du balancier sensiblement à la même place. D'autres système de compensation de la température existent. Le principe est de réaliser le balancier à l'aide de tiges faîtes de deux métaux présentant des coefficients de dilatation différents (en général fer et laiton). Les points d'attache des tiges sont arrangés de manière à ce que les dilatations s'opposent et se compensent. Cette technique présente l'avantage d'être moins coûteuse (et aussi moins polluante) que l'usage du mercure.

 

[jdg]

@RacingMat

Bonsoir,

Ce sont les balanciers "gril" mais ils sont très difficiles à régler.

Le plus simple, le plus ancien et le moins cher est le balancier zinc

Les balanciers mercure ont une erreur secondaire mais sont assez efficaces surtout si la tige est en Invar ou en bois peint.
Merci pour votre intérêt.

Cordialement

 

[RacingMat]

Le plus simple, le plus ancien et le moins cher est le balancier zinc

oui mais le zinc est sensible au fluage mécanique et c'est pourquoi il a été ensuite remplacé par les pendules au mercure et puis finalement par les alliages à faible coefficient de dilatation thermique.

Later it was found that zinc is not very stable dimensionally; it is subject to creep. Therefore, another type of temperature-compensated pendulum, the mercury pendulum, was used in the highest precision clocks.
By 1900, the highest precision astronomical regulators used pendulums of low thermal expansion materials like invar and fused quartz.​

Peut-être pourrais-tu utiliser un alliage spécifique pour la tige d'un balancier monobloc

type Invar Fe-Ni36
ou type Kovar

en cherchant invar rod ou kovar rod, on trouves des références sur internet​

ou bien des solutions existantes comme le pendule de Gridiron ?
https://en.wikipedia.org/wiki/Gridiron_pendulum

 

[jdg]

oui mais le zinc est sensible au fluage mécanique et c'est pourquoi il a été ensuite remplacé par les pendules au mercure et puis finalement par les alliages à faible coefficient de dilatation thermique.
Later it was found that zinc is not very stable dimensionally; it is subject to creep. Therefore, another type of temperature-compensated pendulum, the mercury pendulum, was used in the highest precision clocks.
By 1900, the highest precision astronomical regulators used pendulums of low thermal expansion materials like invar and fused quartz.

C'est exacte pour l'époque mais pas de nos jours car certains alliages de zinc sont pratiquement insensibles au fluage mécanique.

ou bien des solutions existantes comme le pendule de Gridiron ?

Non car cet article n'est plus d'actualité sauf pour les pendules "Gril". De plus Il n'est pas fait mention de l'erreur secondaire du mercure.

Par contre le plan du pendule zinc est publié. C'est la compensation Zinc que j'évoquais.

Je recherche une solution afin d'éliminer le mercure de ce balancier tout en gardant sa compensation sans employer l'Invar ou son dérivé
.

Merci
Cordialement

 

[lusi]

" Quand pensez vous "

Moi je ne changerais pas l'état d'origine.

A manipuler avec prudence, ni + ni -


Belle horloge!

 

[jdg]

Moi je ne changerais pas l'état d'origine.

Totalement d'accord au niveau du patrimoine. Il est certain que je ne le ferais pas sur MON garde temps.

Je cherche une solution simple quand une ou deux ampoules sont cassées, introuvables rapidement et envisage de faire des expériences thermiques que je publierai bien entendu.

 

[stanloc]

De mon point de vue, la compensation thermique sur un garde-temps installé en permanence dans un habitat, c'est un peu pour se faire plaisir car les variations de température dans un logement sont plutôt cycliques et donc elles se moyennent. On a du mal à régler ces garde-temps pour une marche parfaite plutôt par manque de patience pour finaliser le réglage, que parce que les variations de longueur du pendule entâcheraient sa régularité de marche. Un petit calcul permettra de s'en convaincre.
Stan

 

[rebarbe]

Salut

Il n'y a qu'à faire les tiges en platine, la dilatation sera quasi nulle.
Je te fais un devis si tu es intéressé

 

[jdg]

C'est parfaitement exact.
Qui plus est ce balancier Mercure est enfermé dans une forte épaisseur de marbre,de verre et de zinc pour le mouvement.
J'ai déjà effectué les calculs sur un delta t de 30 degrés Celsius mais le résultat demande une expérience physique pour être avéré .

 

[jdg]

Il n'y a qu'à faire les tiges en platine, la dilatation sera quasi nulle.
Je te fais un devis si tu es intéressé

Le platine 9* 10-6

Peux tu me faire un devis en diamant car le K me convient mieux ?

Cordialement

 

[rebarbe]

Aie, il me faudrait un plan mais à priori je vais avoir du mal à me procurer un brut de la bonne taille.

 

[stanloc]

Si on n'a pas peur de la casse j'opterais moi pour aller dans une déchetterie récupérer une plaque de cuisson chauffage par lampes quartz-iode car je suspecte ces plaques d'être en vitro-céramique type ZERODUR qui a un coef NUL à température ambiante.
Pour les tester vous en découper une barre que vous portez au rouge et vous la trempez dans l'eau. Si c'est ce que je crois elle devrait sortir intacte.
Stan

 

[RacingMat]

De mon point de vue, la compensation thermique sur un garde-temps installé en permanence dans un habitat, c'est un peu pour se faire plaisir car les variations de température dans un logement sont plutôt cycliques et donc elles se moyennent. On a du mal à régler ces garde-temps pour une marche parfaite plutôt par manque de patience pour finaliser le réglage, que parce que les variations de longueur du pendule entâcheraient sa régularité de marche. Un petit calcul permettra de s'en convaincre.
Stan

ça donnerait ceci si je ne me suis pas trompé

tige acier de longueur 50cm
variation température de 18° la nuit à 22° le jour = 4°
allongement : L=12.10[SUP]-6[/SUP] x 500 x 4 = 0,024 mm

variation de la période du pendule qui s'est allongé de 24 microns
formule pour de petites oscillations sans amortissement de l'air

<>T = 2PI x [ racine ((L+l)/g) - racine ((L)/g) ]
9,80665 m·s[SUP]-2[/SUP]
34 microsecondes par battement​

si la pendule est réglée pour 18°, alors pendant environ une 1/2 journée à 22°
elle accumulera un écart total de 12 x 60 x 60 x 34.10[SUP]-6[/SUP] = 1,5 seconde

d'où un réglage à 20° nécessaire pour limiter la casse tout en acceptant l'irrégularité de la mesure entre le jour et la nuit

 

[stanloc]

merci de confirmer ma suspicion et en plus la longueur du balancier est plutôt la moitié de ce que tu as pris.
Stan

 

[jdg]

tige acier de longueur 50cm
variation température de 18° la nuit à 22° le jour = 4°
allongement : L=12.10-6 x 500 x 4 = 0,024 mm

Je trouve avec l'acier: 11.10-6

0.0021999999999966 cm

mais vos calculs sont excellent !

 

[jdg]

Si on n'a pas peur de la casse j'opterais moi pour aller dans une déchetterie récupérer une plaque de cuisson chauffage par lampes quartz-iode car je suspecte ces plaques d'être en vitro-céramique type ZERODUR qui a un coef NUL à température ambiante.

Le Zerodur est la Rolls mais l'usinage...........?

 

[stanloc]

Outils diamantés sous eau. Aucun problème.
Stan

 

[jdg]

Merci pour l'info Stan .
Je pensais que ce matériau s'usinait uniquement par polissage afin de confectionner notamment des lentilles astronomiques

 

[stanloc]

Merci pour l'info Stan .
Je pensais que ce matériau s'usinait uniquement par polissage afin de confectionner notamment des lentilles astronomiques

Pas des lentilles, des miroirs car ce n'est pas transparent. La finition se fait par polissage oui bien sûr mais le débit se fait comme pour le granit avec des scies diamantées sous eau.
Stan

 

[coredump]

Le zerodur n'est pas utilisé pour les tables de cuissons, c'est généralement un autre type de vitrocéramique (ceran chez Schott). Question de prix sûrement.

 

[jdg]

Pas des lentilles, des miroirs

Vous avez raison, je me suis mal exprimé: ce sont des miroirs.

Otez moi d'un doute, pour moi les miroirs sont obtenus à la base par moulage de la pâte de Zerodur, puis polissage plusieurs mois aprés (Céramisation)......?

 

[jdg]

un autre type de vitrocéramique (ceran chez Schott). Question de prix sûrement

le tarif est pharaonique car il faut des mois simplement pour la Céramisation et des mois pour le polissage.

 

[stanloc]

Je ne sais pas aujourd'hui mais il y a 25-30 ans environ j'ai eu acheté du Zérodur et je n'ai pas le souvenir que cela coûtait extrêmement cher du moins dans une qualité courante. J'ai pas mal travaillé avec des objets entièrement en Zerodur.
Evidemment les dessus de plaque de cuisson ne sont pas en Zerodur. je viens de lire que l'une des plus importantes usine au monde de fabrication de dessus de plaque de cuisson est en France sur le LOING.
Ne mélangez pas tout : le prix de la matière première et le prix d'un objet poli comme un miroir.
Aujourd'hui on fait des miroirs "souples" que l'on déforme pour obtenir une image aussi parfaite que souhaitable ; c'est ce que l'on appelle de l'optique adaptative. Ce sont des collègues à moi qui ont initié cette technique en France il y a fort longtemps mais pour un domaine très éloigné de l'astronomie.
Stan

 

[RacingMat]

l'optique adaptative. Ce sont des collègues à moi qui ont initié cette technique en France il y a fort longtemps mais pour un domaine très éloigné de l'astronomie.

Focalisation de laser anti-satellite ?

 

[jdg]

Je pense que le problème est sémantique Stan.
Je parle du Zerodur servant à la fabrication de miroirs par moulage et polissage et vous de produits dérivés du Zérodur usinables . Le premier est très cher les dérivés sont abordable s.
Cordialement

 

[stanloc]

On ne se comprend pas. SCHOTT fabrique du Zerodur peut-être dans différentes qualités par exemple au niveau du nombre de bulles par unité de volume. Ensuite l'acheteur il en fait ce qu'il veut.
La fabrication des grands disques qui ont servi pour faire par exemple les miroirs de l'observatoire Européen du Chili n'entrant probablement pas dans cette logique.
Stan